allegro封装制作总结

1、0805封装的制作（贴片分立元件）

1.1、制作焊盘

1.1.1、计算焊盘尺寸

对于0805来说，贴片电阻和贴片电容的封装是一样的，首先计算PCB焊盘的宽度X，高度Y和总长度G。

因为我们制作0805封装，所以PCB焊盘宽度X = 1.20mm，PCB焊盘高度Y = 1.40mm，PCB总长度G = 3.20mm。

1.1.2、制作焊盘

Begin Layer（Top层）：Regular Pad选择Rectangle，Width=1.20mm，Height=1.40mm；
SOLDERMASK_TOP（绿油层）：Regular Pad选择Rectangle，Width=1.2mm+4_20mil(0.1mm0.5mm)，
Height=1.4mm+4~20mil (0.1mm~0.5mm) ；
PASTEMASK_TOP (钢网层) ：Regular Pad选择Rectangle，Width=1.2mm，Height=1.4mm；
其他层不用考虑，设置界面如下图所示。
之后保存为焊盘文件r0805_1mm2_1mm4.pad。

1.2、制作封装

1.2.1、各层的尺寸约束

表贴封装必须包含的层：

• 元件实体范围（Place_bound）
  含义：表明在元件在电路板上所占位置的大小，防止其他元件的侵入，若其他元件进入该区域则自动提示DRC报错。
  形状：分立元件的Place_bound一般选用矩形。
  尺寸：元件体以及焊盘的外边缘+10~20mil，线宽不用设置，一般画封装画个大概就行，不用特地计算
• 丝印层（Silkscreen）
  含义：用于注释的一层，这是为了方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。
  形状：分立元件的Silkscreen一般选用中间有缺口的矩形。若是二极管或者有极性电容，还可加入一些特殊标记，如在中心绘制二极管符号等。
  尺寸：比Place_bound略小（0~10 mil），线宽可设置成5mil（0.1mm~0.2mm）。
• 装配层（Assembly）
  含义：用于将各种电子元件组装焊接在电路板上的一层，机械焊接时才会使用到，例如用贴片机贴片时就需要装配层来进行定位。
  形状：一般选择矩形。不规则的元件可以选择不规则的形状。需要注意的是，Assembly指的是元件体的区域，而不是封装区域。
  尺寸：一般比元件体略大即可（0~10mil），线宽不用设置。

1.2.2、设置参数、栅格grid和原点

打开PCB_Editor，File->new，选择Package symbol并设置好存放路径以及封装名称
Setup->Design Parameter设置单位，图纸大小、栅格等，Setup ->Changing Drawing Origin，使用命令窗口可以重新设置原点。

1.2.3、放置焊盘

Setup->User Preferences->Paths->Library->padpath中设置要使用的焊盘路径
Layout->Pins，并在options中选择好配置参数，在绘图区域放置焊盘。放置时可以使用命令来精确控制焊盘的位置

1.2.4、放置各类标识

放置元件实体区域(Place_Bound)

• Place_Bound的尺寸：焊盘的外边缘+10~20mil，线宽不用设置。

放置丝印层（Silkscreen）

• 丝印的尺寸：比Place_bound略小（0~10 mil），表贴类是贴着Place_Bound的边界。

放置装配层(Assembly)

• 一般跟丝印层一样

放置元件标示符（Labels）

• 标示符包括装配层Assembly_Top和丝印层Silkscreen_Top两个部分，options里的设置也分两部分

放置器件类型（Device，非必要）

• Layout->Labels->Device，Options中选择Assembly_Top，设置器件类型为Reg。

设置封装高度（Package Height，非必要）

• Setup->Areas->Package Height，选中封装，在options中自动弹出Place_Bound_Top，并设置高度的最小和最大值。

1.2.5、生成dra

至此一个电阻的0805封装制作完成，保存退出后在相应文件夹下会找到r0805_1mm2_1mm4.dra和r0805_1mm2_1mm4.psm两个文件。（其中，dra文件是用户可操作的，psm文件是PCB设计时调用的）。
保存时若提示警告“Sector table not empty. Use dbdoctor to resolve”，则需执行Tools->Database Check，全选即可。

2、DIP封装的制作（直插分立元件）

通孔分立元件主要包括插针的电阻、电容、电感等。本文档将以1/4W的M型直插电阻为例来进行说明。

2.1、制作焊盘

2.1.1、计算焊盘尺寸

假设元件直插引脚直径为：PHYSICAL_PIN_SIZE，则对通孔焊盘的各尺寸如下表所示：

假如引脚直径PHYSICAL_PIN_SIZE =20 mil，Drill Diameter = 32mil，Regular Pad = 48mil，Anti-pad = 68mil，Inner Diameter = 52mil，Outer Diameter = 68mil，Spoke width = 18mil。

2.1.2、热风焊盘Thermal Relief制作

建DIP焊盘之前必须设置参数如下：
Setup->Design Parameters->Design->Left X: -10000, Lower Y: -10000，-10000可以根据具体情况选取，设置的目的在于防止Add->Flash时报错“Arc segment is outside of the extents”。
热风焊盘最后是要放在通孔焊盘的中间层，生成dra和fsm。
File->New，在New Drawing对话框中选择Flash symbol，命名一般以其外径和内径命名，这里设为TR_68_52，如下图所示。
注意，Flash符号是直插类焊盘调用的，SMD焊盘不调用。
Add->Flash，并在填入Inner Diameter、Outer Diameter和Spoke width，如下图所示。
Setup->User Preferences->Paths->Library->psmpath中设置要使用的焊盘路径

2.1.3 、通孔焊盘制作(生成.pad)

Pad Designer->File->New-> pad48cir32d
其中，48表示外直径（Regular Pad），cir表示圆形，32表示内直径（Drill Diameter），d表示镀锡，用在需要电气连接的焊盘或过孔，若是u则表示不镀锡，一般用于固定孔。
Plated是指钻孔壁加镀锡,镀锡用在需要电气连接的焊盘或过孔，不镀锡一般用于固定孔。

• Regular Pad，正规焊盘，在正片中看到的焊盘，也是通孔焊盘的基本焊盘。
• 隔热焊盘（Thermal Relief）也叫热风焊盘和花焊盘，在负片（所谓负片就是在片中看到的就是要被腐蚀掉的，看不到的就是要保留下来的）中有效。
• 隔离焊盘（Anti Pad），也是在负片中有效，用于在负片中焊盘与敷铜的隔离。

顶层（BEGIN LAYER）的设置

• Regular Pad的Width和Height与Regular Pad的直径 (48 mil) 相同，Geometry选择Circle，Width填入48mil即可；
• Thermal Pad必须选择Flash，并选择刚制作的热风焊盘TR_68_52，此时会自动弹出Width (68) 和Height (68) ；
• Anti Pad的Width和Height设置与Thermal Relief相同即可，无论如何，Begin Layer的Thermal Relief和Anti Pad总是比Regular Pad大约20mil (0.5mm) 。

中间层（DEFAULT_INTERNAL）的设置、底层（END_LAYER）的设置

• 与Begin Layer设置相同即可。

阻焊层的设置

• 阻焊层（SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM），Solder Mask=Regular Pad直径+4~20 mil（焊盘直径越大，这个值也可酌情增大）。

助焊层(可不设置)：此层仅用于表贴封装，在直插元件的通孔焊盘中不起作用，可不填。

2.2、制作封装

2.2.1、各层的尺寸约束

除丝印层的形状外，直插分立元件的约束与1.2节基本类似。
对于丝印层，其形状与元件性质有关：

• 对于直插式电阻、电感或二极管，丝印层通常选择矩形框，位于两个焊盘内部，且两端抽头；
• 对于直插式电容，一般选择丝印框在焊盘之外，若是扁平的无极性电容，形状选择矩形；若是圆柱的有极性电容，则选择圆形。
• 对于需要进行标记的，如有极性电容的电容的正端或者二极管的正端等，除却焊盘做成矩形外，丝印层也可视具体情况进行标记。

2.2.2设置参数、栅格grid和原点
2.2.3放置焊盘
2.2.4放置各类标识
放置元件实体区域(Place_Bound)
放置丝印层（Silkscreen）
放置装配层(Assembly)
放置元件标示符（Labels）
放置器件类型（Device，非必要）
设置封装高度（Package Height，非必要）
2.2.5生成dra

3、SMD IC封装的制作

表贴IC是目前电子系统设计过程中使用最为广泛地，本文以集成运放AD8510的SO8为例来进行叙述。其尺寸图如下所示。

上面单位是mm(inches)，1 inch = 1000 mil。

3.1、制作焊盘

3.1.1、计算焊盘尺寸（SOP，SSOP，SOT）

对于如SOP，SSOP，SOT等符合下图的表贴IC。其焊盘取决于四个参数：脚趾长度W，脚趾宽度Z，脚趾指尖与芯片中心的距离D，引脚间距P，如下图：

上图中的“+”号是芯片的中心点，可理解成PCB的原点。
SOP，SSOP，SOT封装焊盘与PCB焊盘的关系

根据上表公式，AD8510的W = (50mil+15.7mil)/2 = 33mil，PCB焊盘长X = 81mil，引脚间距P = 50mil，脚趾宽度Z = 16mil，PCB焊盘宽Y=24mil

3.1.2、计算焊盘尺寸（QFN，QFP，BGA）

上图是QFN封装（来自于ATmega88PA-MU）
上图中焊盘间距e=0.45mm，焊盘宽度b=0.22mm，焊盘长度L=0.40mm，根据下表可知，焊盘宽度X=0.26mm，外延Tout=0.15mm，内沿Tin=0.05mm。
通常情况下，外延取0.25 mm，内延取0.05 mm。

3.1.3、焊盘制作

从上节可知，AD8510的W = (50mil+15.7mil)/2 = 33mil，PCB焊盘长X = 81mil，引脚间距P = 50mil，脚趾宽度Z = 16mil，PCB焊盘宽Y=24mil。
参考AD8056的SO8封装尺寸，W=（16+50）/2=33 mil，P= 50mil，Z=（19.2+13.8）/2=17.5 mil，故而X取80 mil，Y取25 mil。

• Begin Layer（Top层）：选择Rectangle，Width = 81mil，Height = 24mil；
• SOLDERMASK_TOP（绿油层）：选择Rectangle，Width = 81mil + 4~20mil (0.1mm~0.5mm) ，Height = 24mil+4~20mil (0.1mm~0.5mm) ；
• PASTEMASK_TOP (钢网层) ：选择Rectangle，Width = 81mil，Height = 24mil；

3.2、封装制作

3.2.1、各层的尺寸约束

除丝印层外，表贴IC的各层约束规则与2.2.1类似，这里不再赘述。

• 对于丝印层，表贴IC的丝印框与引脚内边间距10mil左右，线宽5mil，形状与该IC的封装息息相关，通常为带有一定标记的矩形（如切角或者打点来表示第一脚）。对于sop等两侧引脚的封装，长度边界取IC的非引脚边界即可。丝印框内靠近第一脚打点标记，丝印框外，第一脚附近打点标记，打点线宽视元件大小而定，合适即可。对于QFP和BGA封装（引脚在芯片底部的封装），一般在丝印框上切角表示第一脚的位置。

2.2.2设置参数、栅格grid和原点
芯片中心点到PCB焊盘外边界的距离S，2xS=2xD + 48mil，2xD = (228.4mil+244mil)/2，所以D = 118.1mil, S = D + 24mil = 142mil，PCB焊盘长X = 81mil，S-X/2 = 102mil
参考AD8056的SO8封装尺寸，D=（228.4+244）/4=118.1 mil，故而S=142 mil，取140 mil。与2.2.2中重复的部分这里不再赘述。
2.2.3放置焊盘
可以批量放置焊盘
2.2.4放置各类标识
放置元件实体区域(Place_Bound)
放置丝印层（Silkscreen）
放置装配层(Assembly)
放置元件标示符（Labels）
放置器件类型（Device，非必要）
设置封装高度（Package Height，非必要）
2.2.5生成dra

4、DIP IC封装的制作

首先说明，DIP IC的第一脚一般用正方形，其他脚用圆形，但是这里不介绍IC，以SKHHLNA010为例进行说明。
通孔焊盘设计过程与2.1节类似，区别在于对于通孔IC，一般会用一个特殊形状的通孔来表示第一脚，这里第一脚的焊盘用正方形，其他为圆形。

SKHHLNA010的尺寸图(unit:mm)
SKHHLNA010的引脚直径（实际并非圆柱体）不一样，所以需要两种通孔焊盘。较小的引脚长宽分别为0.7x0.3mm，此引脚的直径按照0.7mm计算；较大的引脚长宽分别为1x1mm，此引脚的直径按照1mm计算。上图中较小引脚的间距为4.5mm = 180mil，较大引脚的间距为7mm = 280mil，较小引脚与较大引脚的间距为2.5mm = 100mil。
因此我们可以定义两个焊盘。

4.1、制作焊盘

4.1.1、计算焊盘尺寸

设元件直插引脚直径为：PHYSICAL_PIN_SIZE，则对应的通孔焊盘的各尺寸如下：

根据上面表格的公式，对于较大的引脚，PHYSICAL_PIN_SIZE = 1mm = 40mil，Drill Diameter = 52mil， Regular Pad = 82mil，Anti-pad = 102mil，Inner Diameter = 72mil，Outer Diameter = 102mil，Spoke width = 25mil；
对于较小的引脚，PHYSICAL_PIN_SIZE = 0.7mm = 28mil，Drill Diameter = 40mil， Regular Pad = 56mil，Anti-pad = 76mil，Inner Diameter = 60mil，Outer Diameter = 76mil，Spoke width = 18mil；

4.1.2、热风焊盘Thermal Relief制作

建DIP焊盘之前必须设置参数如下：
Setup->Design Parameters->Design->Left X: -10000, Lower Y: -10000，-10000可以根据具体情况选取，设置的目的在于防止Add->Flash时报错“Arc segment is outside of the extents”。
首先建立较大引脚的热风焊盘TR_102_72mil。
其次建立较小引脚的热风焊盘TR_76_60mil。

4.1.3、通孔焊盘制作（大焊盘）

首先建立较大引脚的通孔焊盘pad82cir52d。
Pad Designer->File->New-> pad82cir52d。
上面命名是因为Drill Diameter = 52mil， Regular Pad = 82mil，cir表示圆形焊盘，d表示镀锡，若是u则表示不镀锡。然后，Parameters选项中设置Drill Diameter (52mil)，Drill/Slot symbol中Figure选择Circle，Characters填入_S_（可随意选择），Width=10.0，Height=10.0。

之后设置Layers选项。
BEGIN LAYER的Regular Pad的Width和Height等于Regular Pad（82mil）；
BEGIN LAYER的Therm Relief选择Flash，同时添加Tr_102_72Mil；
BEGIN LAYER的Anti Pad的Width和Height设置与Thermal Relief相同即可
DEFAULT_INTERNAL和END_LAYER设置与BEGIN LAYER相同即可。
最后保存为pad82cir52d.pad即可。

4.1.4、通孔焊盘制作（小焊盘）

其次建立较小引脚的通孔焊盘pad56cir40d。
Pad Designer->File->New-> pad56cir40d
上面命名是因为Drill Diameter = 40mil， Regular Pad = 56mil，cir表示圆形焊盘，d表示镀锡，若是u则表示不镀锡。然后，Parameters选项中设置Drill Diameter (40mil)，Drill/Slot symbol中的Figure若设置为NULL，在保存时会报警告“NCDRILL: Drill hole is defined”，因此Figure选择Circle，Characters填入_S_（可随意选择），Width=10.0，Height=10.0。

之后设置Layers选项。
BEGIN LAYER的Regular Pad的Width和Height等于Regular Pad（56mil）；
BEGIN LAYER的Therm Relief选择Flash，同时添加Tr_76_60Mil；
BEGIN LAYER的Anti Pad的Width和Height设置与Thermal Relief相同即可，
最后保存为pad56cir40d.pad即可。
PCB Editor->Setup->User Preferences->Paths->Library->padpath中添加要使f的焊盘路径。

4.2、封装制作

4.2.1设置参数、栅格grid和原点
PCB_Editor->File->New->Package symbol，Drawing Name填入SKHHLNA010 (.dra)
之后点开并固定Allegro右侧的Options，选择Layout->Pins，在Options中选择此次要使用的padstack。首先将几个关键参数列在下面。
较小引脚的间距为4.5mm = 180mil，较大引脚的间距为7mm = 280mil，较小引脚与较大引脚的间距为2.5mm = 100mil。
4.2.2放置焊盘
可以批量放置焊盘
4.2.3放置各类标识
放置元件实体区域(Place_Bound)
放置丝印层（Silkscreen）
放置装配层(Assembly)
放置元件标示符（Labels）
放置器件类型（Device，非必要）
设置封装高度（Package Height，非必要）
4.2.4生成dra

5、总结

封装制作完毕后，记得一定要对照数据手册检查。

参考链接：https://blog.csdn.net/LIYUANNIAN/article/details/82718734
https://www.cnblogs.com/dongfengweixiao/p/5819625.html
参考书籍：cadence高速电路板设计与仿真（第六版）-原理图与PCB设计